水平井钻井技术及其在石油开发中的应用
浅谈我国水平井钻井技术的发展及应用
该技 术 能成 倍 的提高 原来 老 油井产 量 ，减 少 加密 井 ，改 善井 网 布置 。 利 用现 成的垂 直井 眼和地 面生 产设 施 （ 如井 口设施 、地 面集 输管 线和
问题。
自水 平井技 术获 得进 展 以来 ，出现 了明显 的专业 分工 和 作业 中的
合作 ，现 在这 种趋 势更 加 明显 。测 试工 具开 发和 应用 ，多分 支井 完井
管柱 系统 开发 ，都体 现 了专业 服务 公 司和作业 者 之间 的专业 分工 和作 业合 作趋势 。这种趋 势有利 于新技术 、新工艺 的研究和应 用 。
代付诸 实施 ，８ Ｏ年代相继在 美国、加拿大、法国等国家得到广泛 工业化应用 ，并 由此形成一股研 究、应 用水平井技 术的高潮。如今 ，水平 井钻 井技 术 已 日趋完善，由单 个水平井向整体 井组 开发转变，并以此为基础发展 了水平 井各项配套技术 ，与欠平衡 等钻 井技术、 多分支等完井技术相结合 。形成 了
综， ～ …， 连
中 国 化 工 贸 易
Ｃｈｉ ｎ ａ Ｃｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｔｒ ａ ｄ ｅ
絮
浅 谈 我 国水 平井钻 井技 术 的发 展及 应 用
朱 劲 羽
（ 长江大 学 石油工 程学院 ）
摘
要 ：随着经济的发展 ，人们对石 油的 需求越来越大 ，平井钻井技 术成为最重要 的钻 井技 术之 一。水平 井技术 于 ２ ｏ 世纪 ２ ０ 年代提 出，４ ０ 年
近 年来 ，水 平井 钻完井 总数 几乎 成指 数增长 ，全 世界 的水 平 井井
数为 ４ ． ５万 口左右 ，主要 分 布在美 国 、加拿 大 、俄 罗斯 等 ６ ９ 个国家，
水平井钻井技术
12-1/4“领眼作业（1） 12-1/4“领眼作业 领眼作业（ 钻领眼的必要性
由于水平井作业的特殊性，必须保证水平段在油层中钻进， 由于水平井作业的特殊性 ， 必须保证水平段在油层中钻进 ， 所以 必须得到精确的油层埋藏深度数据。 必须得到精确的油层埋藏深度数据。 为了保证领眼数据的可靠性， 为了保证领眼数据的可靠性 ， 做领眼设计时必须保证领眼进入油 层的窗口数据和1# 靶点之间距离小于100米。 层的窗口数据和 靶点之间距离小于 米 钻 具 组 合 ： 12-1/4”PDC+9-5/8”PDM(AKO ： 1.50°)+8”F/V+10-
5/8”STB+8”CDR+8”M10+8”NMDC+8”(F/J+JAR)+X/O+5”HWDP11 钻至钻进至236米，循环，做地漏试验。(泥浆密度:1.05SG.漏失压 力:2.2MPa, 当量泥浆密度：1.99SG) ，做地层漏失试验。 旋转钻进至KOP 1# 348米，造斜钻进至1# EOB 1105米. 稳斜钻进至1556米，井斜已达到80°左右，扭拒增大至17Kn.m， 泵压增大至20MPa左右。 为改善井眼清洗状况，破坏井眼岩屑床。决定循环，做短起下。
渤海石油实业公司钻完井中心
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确定合理的井身结构
根 据 A25H 和 A26H 两 口水平井及秦皇岛32口水平井及秦皇岛 6地区作业的经验。 地区作业的经验。 地区作业的经验 本井要钻遇平原组和 明化镇地层 ， 地层比 较稳定， 较稳定 ， 属于正常压 力体系。 力体系。 因此简化井身结构， 因此简化井身结构 ， 一方面能满足作业要 求 ， 又能降低作业成 本。
17-1/2“表层作业 17-1/2“表层作业
浅析石油钻机中的新技术及应用
浅析石油钻机中的新技术及应用近年来，随着石油工业的发展，石油钻机技术也不断迭代更新，应用范围和效率不断提高。
下面浅析石油钻机中的一些新技术及应用。
1.自动化控制系统自动化控制系统是石油钻机的核心技术之一，其目的是通过集成船位监测、钻时数据采集、数据传输、控制指令下达等功能，实现石油钻机的自动化运行，提高生产效率和管理能力。
目前，国内外的石油钻机共有四种类型的自动化控制系统，分别是PLC控制系统、DCS控制系统、FCS控制系统和SCADA控制系统。
2.立体钻具立体钻具是一种新型的钻具技术，可以使钻井时间大大减少，从而提高生产效率。
立体钻具的特点是可以同时进行旋转、升降和侧向移动操作，不仅可以提高钻井速度，还可以实现高效、安全的钻井。
3.非常规钻井技术随着科技的不断进步，石油钻机中的非常规钻井技术也越来越多。
非常规钻井技术主要包括油气水平井、多层水平井、分形井、多极井等。
这些技术的应用使得石油钻机在极端环境下的钻井效率得以提高，实现了更好的资源利用。
4.数值模拟技术数值模拟技术是指利用计算机技术，通过建立钻井过程的物理数学模型，在计算机上进行模拟仿真，从而实现钻井过程的虚拟控制和优化设计。
数值模拟技术可以帮助工程师们有效地预测问题并提供解决方案，提高了钻井过程的效率和安全性。
总之，石油钻机中的新技术及应用涉及到了多个领域，包括自动化控制系统、立体钻具技术、非常规钻井技术和数值模拟技术等，这些技术都是为了提高生产效率和管理能力而不断更新和改进的。
在今后的发展中，这些新技术将继续发挥重要作用，创造更多的经济效益和社会价值。
钻井新技术及发展方向分析
钻井新技术及发展方向分析1 钻井技术新进展1.1石油钻机钻机是实现钻井目的最直接的装备,也直接关系到钻井技术进步。
近年来,国外石油钻机能力不断增强,自动化配套进一步完善,使钻机具备更健康、安全、环保的功能,并朝着不断满足石油工程需要的方向发展。
主要进展有:(1) 采用模块化结构设计,套装式井架,减少钻机的占地面积,提高钻机移运性能,降低搬家安装费用。
(2) 高性能的“机、电、液”一体化技术促进石油钻机的功能进一步完善。
(3) 采用套管和钻杆自动传送、自动排放、铁钻工和自动送钻等自动化工具,提高钻机的智能化水平,为提高劳动生产率创造条件。
1.2随钻测量技术1.2.1随钻测量与随钻测井技术21 世纪以来, 随钻测量(MWD) 和随钻测井(LWD) 技术处于强势发展之中,系列不断完善,其测量参数已逐步增加到近20种钻井工程和地层参数,仪器距离钻头越来越近。
与前几年的技术相比,目前,近钻头传感器离钻头只有0.5～2 m 的距离,可靠性高,稳定性强,可更好地评价油、气、水层,实时提供决策信息,有助于避免井下复杂情况的发生,引导井眼沿着最佳轨迹穿过油气层。
由于该技术的市场价值大,世界范围内有几十家公司参与市场竞争,其中斯伦贝谢、哈里伯顿和贝克休斯3 家公司处于领先地位。
1.2.2电磁波传输式随钻测量技术为适应气体钻井、泡沫钻井和控压钻井等新技术快速发展的需要,电磁波传输MWD(elect romagnetic MWD tool s ,EM MWD) 技术研究与应用已有很大进展,测量深度已经达到41420 km。
1.2.3随钻井底环空压力测量技术为适应欠平衡钻井监测井筒与储层之间负压差的需要,哈里伯顿、斯伦贝谢和威德福等公司研制出了随钻井底环空压力测量仪（annular pressure measurement while drilling, APWD) ,在钻井过程中可以实时测量井底环空压力,通过MWD 或EMMWD 实时将数据传送到地面,指导欠平衡钻井作业。
水平井钻井技术的研究与应用
员运用 随钻地质 导 向跟 踪技术 ，对储层 岩性 、含油性 变化 等进行 监测 。 随钻绘 制 自然 、钻 时 和钻压 曲线 。向 甲方及 时作 出汇报 。录 井人 员 进行岩 屑录 井要从 Ｎ ｇ 组 底部 ６ ５ ０ Ｍ 开始 ，要 求每 ２ Ｃ Ｍ 取 一包 ，在 泥 浆高 架槽 口录取 岩 屑 。钻 到水 平段 入 口之前 ，进 行 中途 电测 ， 电测 时 要根据 现场地质 人 员的要求进 行 。测 井项 目是 ２ ． ５ Ｑｍ 底部梯 度视 电阻 率和 自然 电位 Ｓ Ｐ 。为 了保 证做 到提高 纠正 预测 ，将轨迹 偏差 降到最 低 限度 ，现场 地质 人 员和工 程工 作人 员必 须要 配 合协作 ，共 同来 根据 油 层的 变化特 点 ，来研 究 确定钻 具组 合 。两 口井实 施 以后 ，以录 井 、测 井和现 场跟 踪参 数 资料作 为依 据 ，相关 地质 研究 人 员要总 结报 告综 合 地质 实 施 情 况 。钻 到 入 口点时 ，按要 求 再 次 进行 电测 ，测井 项 目为 ２ ． ５ ｎｍ 底 部梯 度视 电阻 率和 自然 电位 Ｓ Ｐ以及 井斜 。之后 是 下套 管 ， ２ ４小时 固井候凝 ，然 后对 固井质 量进 行检测 ，包括 变密 度和 声幅两 个 项 目。钻到 水平段 末端 点时 进行 完井 电测 ，电测项 目有 ： 自然 、 自 然 电位 Ｓ Ｐ 、八 测 向、感应 深浅 、声波 时差 、密度 、补 偿 中子 等等 。期 间要 有一 名测井 解 释人 员在 测试现 场跟 随 ，以便 完井 电测后 与有关 地 质人 员在现场 展开研 究 ，最终 确定 完井事宜 。
四 、 水 平 钻 井 技 术 的应 用 效 果 和 现 存 问题
以下就 某油 田两 口稠 油水 平井 钻井施 工 ，来确 定现 场地 质跟 踪 导
定向井及水平井基础知识介绍
定向井及水平井基础知识介绍概述在石油勘探与开发中，为了更有效地获取地下资源，定向井和水平井技术日益被广泛应用。
本文将介绍定向井和水平井的基础知识，包括定义、优势、应用领域和技术特点等内容。
定向井的定义和优势定向井是指在垂直井的基础上，在一定深度范围内以一定倾角钻孔，旨在钻探具有特定目标的井筒。
与传统垂直井相比，定向井有以下优势： - 可钻入地下难以进入的地质层； - 可减少钻井长度，降低成本； - 可提高油井产能； - 可通过改变井眼轨迹实现水平产量。
定向井的应用领域定向井技术在石油勘探与生产中有着广泛的应用，主要包括以下几个领域： 1.增产：通过定向井技术，可达到增加油井产能的目的，提高石油开采效率。
2. 增储：将定向井开入储层可增加有效储集层面积，提高储层有效厚度。
3. 保护环境：通过定向井技术可以减少地表受到的损害，降低对环境的影响。
定向井的技术特点定向井技术具有以下技术特点： 1. 井眼轨迹可以根据地质条件和开采需求调整，灵活性高。
2. 需要精准的测量和导向技术，以确保井眼轨迹的准确性。
3. 钻井难度较大，需要高级的钻井设备和技术支持。
4. 通常需要配合水平井技术，实现更有效的油井开采。
水平井的定义和优势水平井是指在总长度相对较长、倾角相对较小的井筒中的一段呈水平或近水平方向前行的油气井。
与垂直井相比，水平井有以下优势： - 可以在储层中水平方向上穿过多个裂缝或孔隙，提高采收率。
- 可以减缓井底流体速度，减少持液力，降低油井产能。
- 可以有效控制油井生产，避免地层压力过快下降。
水平井的应用领域水平井技术主要应用于以下几个领域： 1. 大垂深气藏开发：通过水平井技术，可以有效提高气藏的采收率。
2. 高含水期油田的开发：水平井技术有助于提高油田的开发效率。
3. 多重边际储层的解决：适用于有多层油气藏交错分布的地质构造。
水平井的技术特点水平井技术具有以下技术特点： 1. 需要精确的测量和控制技术，以确保水平段的准确布置和有效开发。
短半径水平井钻井技术的应用及推广
不但 节约钻 井成本 ， 而且 更 多地 增 大油层裸 在 开 窗 方 式 的选 择 上 一 般 采 用 斜 向 器 开 窗 侧 露 面积 ，尤 其是在 老井二 次利用 、较 薄油气 钻 ，它有 开窗位 置准确 、侧 钻成 功率高 的优 层 、复杂 断块和 小区块开发 ，提 高 了采收率 和 经 济 效 益 ， 具有 一 定 的推 广应 用价 值 。 关 键 词 ： 短 半 径 ； 水 平 井 ； 设 计 ； 侧
巨大 的经济 效益 。形成 了一整 套深井 短半径 水 平 井 钻 井 技 术 ， 收 到 了 良好 的 推 广 应 用 价
径 ）水平 井钻井 配套 工艺技 术。该 技术 能成
倍 的 提 高 原 来 老 油 井 产 量 ，减 少 加 密 井 ， 改 善 井 网布 置 。利 用 现 成 的 垂 直 井 眼 和 地 面 生
钻 ； 测 量 方 式 ；推 广应 用 ；胜 利 油 田
一
２ 推 广 应 用 措 施 、 经 过 多 年 的 攻 关 研 究 与 应 用 ， 形 成 人
才 、 技 术 、 装 备 的 完 整 配 套 ， 锻 炼 出 一 批 掌
点 度 较 差 ， 要 使 用 陀螺 定 向或 井 眼 高 边 定 向 。 需
盛
曼 旦 魁
文 ◎ 陈 学 之 （ 利 石 油 管 理 局 钻 井 工 程 技 术 公 司 山东 东 营 ） 胜
蟹团 五
短半径水平井钻井技术的应用及推广
摘要 ：本 文 主 要 介 绍 了套 管 开 窗侧 钻 （ 短半 径 ）水平 井钻 井 配套 工 艺技 术， 目 到 前 为止 ，利用该技 术在胜 利 、塔 里木 等油 田 成 功地完成 了１ ９口井的施 工 ，短 半径 水平井 ②深 井短半 径水 平井 ， 由于 开窗位 置井 深 （ ０ ０ 左右 ），相应 套管钢 级高 ，循环 ５ ０米 压 耗高 、排量 小 ，造 成段铣 难度 增加 ；地层 的 可 钻 性 差 ，造 成 段 铣 后 侧 钻 困 难 。 因 此 ， 《 ９７ｍ 叭３ ． ｍ 套管 内侧钻 短半径 水平井 》研究 形 成 了具有胜 利特 色的套 管开 窗侧 钻 （ 短半 径 ）水 平 井 钻 井 、 工 具 系 统 。 完 成 套 管 内 侧 钻 水平井 约３ 余 口，其 中侧钻短 半径水平 井 ８
探讨钻井工程技术现状及发展趋势
探讨钻井工程技术现状及发展趋势钻井工程技术是石油工业的重要环节，对于油气勘探开发具有至关重要的作用。
随着石油资源逐渐进入开发难度较高的阶段，钻井工程技术的发展也面临着新的挑战和机遇。
本文将探讨钻井工程技术的现状及发展趋势。
一、钻井工程技术现状1. 钻井工具和设备：随着科技的发展，钻井工具和设备不断更新换代，从传统的手工操作逐渐转向机械化、自动化和数字化。
常见的钻井工具有钻杆、钻铤、钻头等，而钻井设备则包括钻机、输送机、井口设备等。
2. 钻井方法和工艺：传统的钻井方法主要依靠地面钻机进行，而随着深水和超深水油气勘探的需求增加，深水钻井、水平井钻井等新的钻井方法和工艺不断涌现。
钻井液技术也在不断改进和优化，以适应不同井型和地质条件的需求。
3. 钻井监测和控制技术：钻井过程中的监测和控制技术是保证钻井安全和效率的关键。
流体控制技术、气体检测技术、井底参数监测技术等不断创新和发展，实时监测和控制井下的状况，提高工作效率和安全性。
4. 钻井工程管理系统：随着钻井作业规模的不断扩大和复杂化，钻井工程管理系统也日趋完善。
利用信息技术和互联网技术，实现钻井作业的可视化和自动化，提高钻井作业的管理水平和效率。
二、钻井工程技术发展趋势1. 深水和超深水钻井：随着陆地石油资源的逐渐枯竭，深水和超深水钻井是未来石油勘探开发的重要方向。
这种钻井方式对技术要求高，涉及到水深、海底温度和压力等复杂条件，因此需要发展适应深水和超深水作业的钻井技术和设备。
2. 水平井和多级水平井钻井：水平井是指井眼倾斜角度大于80度的钻井方式，以增加井下开发面积和油气产量。
水平井在油藏开发中得到广泛应用，尤其是在低渗透和致密油气开发中。
未来，水平井钻井技术将继续改进，发展出更多高效、可控的水平井钻井技术。
3. 钻井液技术：钻井液作为钻井过程中的重要介质，对于井下作业的效率和安全性起着至关重要的作用。
未来，钻井液技术将更加强调环保、高效、低成本的特点，研发并应用更多环保型钻井液，降低井下作业对环境的影响。
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水平井钻井技术及其在石油开发中的应
用
摘要：水平井钻井技术在石油开发中具有广泛的应用，它通过在一定深度下延伸钻井井筒形成水平井段，与传统的垂直井钻井方式相比，具有独特的优势和应用价值。
本文首先介绍了石油开发中水平井钻井技术的基本概述，其次分析石油开发中水平井钻井技术存在的问题，最后指出水平井钻井技术在石油开发中的具体应用，旨在为促进我国石油工程钻井技术的创新发展提供参考。
关键词：水平井钻；石油开发；应用
一、石油开发中水平井钻井技术的基本概述
水平井是石油开发中一种重要的钻井技术，它在钻井平台中能够维持一定长度的水平井段，使井筒在石油开发过程中保持近似水平的状态。
通常情况下，水平井的井斜角度约为90°。
通过水平井钻井技术，可以有效地开发石油层中的底水油藏或低渗透气顶，实现石油资源的高效开采。
二、石油开发中水平井钻井技术存在的问题
（一）相关专业人员素质水平较低
水平井钻井技术是一项复杂而专业的工作，需要工程师和技术人员具备高水平的技术能力和专业知识。
然而，在实际应用中，有时会面临专业人员素质水平不足的情况。
水平井钻井技术要求对岩石力学、井筒工程、油藏地质等多个领域有深入的理解和掌握。
但是，一些专业人员可能缺乏足够的培训和学习机会，导致对这些关键领域的理解不够深入，无法应对复杂的井下情况和技术难题。
（二）没有相应工艺基础作为支撑
虽然国内对水平井钻井技术的研究已有数十年的历史，但是无论是在机械装备上，还是在施工技术上，都没有进行有效的协调和配合。
这导致在石油水平井钻井作业中仍然存在一
定的问题。
水平井钻井作业对专业的钻机、测井设备、地质解释软件等设备有着高要求，但
我国在相关设备的研发和生产方面与发达国家相比还存在一定差距。
这导致在实际作业中，
可能会面临设备性能不稳定、操作不便捷等问题，影响作业的效率和质量。
（三）水平井钻井工艺稳定性有待提高
在水平井钻井作业过程中，由于钻井设备陈旧，造成了水平井站井作业的安全性和稳定
性较差。
这一问题对相关企业造成了不少负面影响，比如需要大量的人力资源和物力资源，
用于对水平井站井设备进行维修，进而影响到了企业的经济效益。
老旧的设备在使用过程中
容易出现故障和失效，这给作业人员的安全带来潜在威胁。
同时，设备的性能和精度可能不
足以满足现代水平井钻井作业的要求，限制了作业的效率和质量。
三、水平井钻井技术在石油开发中的具体应用
（一）有助于石油开采中下套管工作顺利完成
下套管是指在钻完水平井段后将套管沿井壁下放至设计位置的过程。
下套管
工作的顺利完成对于石油开采的成功至关重要，而水平井钻井技术在此过程中提
供了多种优势。
通过精确的钻井计划和控制手段，水平井段可以保持在设计的水
平位置，使得下套管的作业更加精准和可控。
相比传统的直井钻井，水平井的井
段更加平稳，降低了下套管的难度和风险。
传统的直井钻井难以实现长水平段的
钻探，而水平井钻井技术通过合理的钻井工艺和工具选择，可以实现较长的水平
井段。
这为下套管工作提供了更大的操作空间，使得套管能够完整地覆盖目标层段，确保石油开采的有效进行。
水平井段的钻探相对于斜井和直井来说，地层钻
井风险和井壁稳定问题较少。
这对于下套管工作非常重要，因为在下套管过程中，井壁的稳定性是确保套管顺利下放的关键因素之一。
（二）水平井钻井技术可净化井眼
水平井钻井技术在石油开采中的一个重要应用是井眼净化。
当石油钻井平台
的井段角度保持在一定范围内（通常在45°至60°之间）时，钻井过程中会产
生大量的岩石碎屑。
这些碎屑会对钻井平台的施工带来影响，因此需要施工人员
进行井眼净化工作。
通过水平井钻井技术，可以科学地设置钻井液的流速和压力，有效清除井眼区域的岩石碎屑。
钻井液在钻井作业中具有流动性，可以将岩石碎
屑带走，确保钻井平台内部的畅通和井下作业区域的安全性。
井眼净化的过程中，钻井液发挥着重要作用。
钻井液通过其流动性和悬浮物质的能力，能够将井眼中
的岩石碎屑带离井底，避免碎屑堵塞井眼并影响钻井作业。
同时，钻井液还能冷
却和润滑钻头，减少钻头的磨损和故障，提高钻井效率。
（三）水平井钻井技术有利于新设备的应用
针对水平井钻井技术中钻井设备老化和落后的现状，要求石油开采行业积极采用新装备，以提升石油开采的稳定性与安全性。
引入新设备是解决水平井钻井技术问题的重要举措之一。
新一代的钻井设备具有更高的性能和先进的技术，能够更好地适应水平井钻井的要求。
这些
新设备拥有更强的钻井能力、更稳定的操作性能和更高的安全性能，可以有效提高水平井钻
井的效率和质量。
新设备的应用还能够降低水平井钻井的施工风险。
通过引入自动化控制系统、先进的传感器技术和实时数据监测设备，可以对钻井过程进行实时监控和分析，及时发
现并解决潜在的问题，提高施工的安全性和可靠性。
同时，新设备的操作也更加简便和精确，减少了人为因素对施工过程的影响，提高了施工的准确性和稳定性。
总结
综上所述，水平井钻井技术在石油开发中的应用前景广阔。
通过克服存在的
问题，并不断提升技术水平和专业素质，水平井钻井技术将为石油开采领域带来
更多的机遇和挑战。
相信随着技术的进一步发展和创新，水平井钻井技术将在石
油行业发挥更加重要的作用，为能源供应和经济发展做出更大的贡献。
参考文献：
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